模电·静态工作点稳定的必要性

news2024/9/25 3:19:27

静态工作点稳定的必要性

  静态工作点不但决定了电路是否会产生失真,而且还影响着电压放大倍数、输入电阻等动态参数。实际上,电源电压的波动、元件的老化以及因温度变化所引起晶体管参数的变化,都会造成静态工作点的不稳定,从而使动态参数不稳定,有时电路甚至无法正常工作。在引起Q点不稳定的诸多因素中,温度对晶体管参数的影响是最为主要的。
  下图1晶体管在不同环境温度下的输出特性曲线中,实线为晶体管在20 ℃时的输出特性曲线,虚线为40 ℃时的输出特性曲线。从图可知,当环境温度升高时,晶体管的电流放大系数 β \beta β增大,穿透电流 I C E Q I\tiny CEQ ICEQ增大;这一切集中地表现为集电极电流 I C Q I\tiny CQ ICQ明显增大,共射电路中晶体管的管压降 U C E Q U\tiny CEQ UCEQ将减小,Q点沿直流负载线上移到Q’,向饱和区变化;而要想使之回到原来位置,必须减小基极电流 I B Q I\tiny BQ IBQ。可以想象,当温度降低时,Q点将沿直流负载线下移,向截止区变化,要想使之基本不变,则必须增大 I B Q I\tiny BQ IBQ
晶体管在不同环境温度下的输出特性曲线

图1. 晶体管在不同环境温度下的输出特性曲线

  由此可见,所谓稳定Q点,通常是指在环境温度变化时静态集电极电流 I C Q I\tiny CQ ICQ和管压降 U C B Q U\tiny CBQ UCBQ基本不变,即Q点在晶体管输出特性坐标平面中的位置基本不变,而且,必须依靠 I B Q I\tiny BQ IBQ的变化来抵消 I C Q I\tiny CQ ICQ U C B Q U\tiny CBQ UCBQ的变化。常用引人直流负反馈或温度补偿的方法使 I B Q I\tiny BQ IBQ在温度变化时产生与 I C Q I\tiny CQ ICQ相反的变化。

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